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基于电弧特性的电力电缆故障在线测距方法

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高电压技术 2003年第7期29卷 30-31,42页

作者：张群峰文习山陈燕萍广东省广电集团有限公司佛山南海供电分公司佛山528200 武汉大学电气工程学院武汉430072 华南理工大学电力学院广州510640

根据电缆故障点电弧呈纯电阻性特性提出了一种在线故障测距方程,并进行了数字仿真和实验。结果表明该方法可改变现有的电缆离线测距方式且具有较高的精度。

关键词：电力电缆故障在线测距电弧特性

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高压电缆故障在线测距技术中高精度时间同步实现

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电子设计工程 2021年第8期29卷 111-114页

作者：李海深郭小凯吴宏晓方义治李录照广东电网公司珠海供电局广东珠海519000 山东科汇电力自动化股份有限公司山东淄博255087

目前基于行波原理的高压电缆在线测距技术大多采用双端配置,该技术依赖于高度精准的时间同步,为了准确定位电缆故障点,测距分辨率一般要求为米级。根据生产需求兼顾经济性,文中分辨率采用2 m,对应时间同步准确度采用20 ns,该时间准确度... 详细信息

目前基于行波原理的高压电缆在线测距技术大多采用双端配置,该技术依赖于高度精准的时间同步,为了准确定位电缆故障点,测距分辨率一般要求为米级。根据生产需求兼顾经济性,文中分辨率采用2 m,对应时间同步准确度采用20 ns,该时间准确度是目前电力系统标配的时间同步装置所不具备的。文中研发的高精度时间同步技术,可以满足电力电缆故障双端在线测距对于高度精准的时间信号需求。

关键词：高压电缆行波测距在线测距时间同步高精度授时纳秒级同步

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10kV三芯电缆故障机理与测距方法初探

10kV三芯电缆故障机理与测距方法初探

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作者：李航昆明理工大学

学位级别：硕士

电缆的特殊结构决定了其数学模型建立的困难性,传统经典电缆模型虽具有依频特性,但对于电缆单位长度电感L、电容C等元件在高频情况下的非线性特性表征仍不够精确,也未考虑极化特性对电缆模型的影响。本文以10k V三芯电缆为例,首先分析... 详细信息

电缆的特殊结构决定了其数学模型建立的困难性,传统经典电缆模型虽具有依频特性,但对于电缆单位长度电感L、电容C等元件在高频情况下的非线性特性表征仍不够精确,也未考虑极化特性对电缆模型的影响。本文以10k V三芯电缆为例,首先分析分数阶电感、电容元件模型,再结合电缆固体绝缘介质的极化理论建立三芯电缆高频电磁暂态模型。电缆绝缘材料老化后易引发局部绝缘缺陷,运行时易导致局放等早期故障发生,绝缘层被击穿后,缆芯与铜屏蔽层的电极结构易形成电弧故障。历史故障数据表明,电缆电弧故障可能发生间歇性电弧故障和持续性燃弧故障。用软件对间歇性和持续性电弧故障进行仿真研究,并与实测数据进行对比;接着利用10k V配电网真型试验平台开展三芯电缆弧光接地故障试验,试验结果表明:弧光接地过渡电阻较低时,电缆弧光呈间歇性放电趋势;随着过渡电阻增加,电缆弧光会呈持续性放电趋势,故障相电压、电流及零序电压呈稳定正弦波,很容易被误判为常规高阻故障。电缆故障后的高频暂态电流会在铜屏蔽层及铠装层产生感应环流,同时电缆绝缘层在电场作用下也会产生极化电流;感应环流由磁场感应产生,极化电流为绝缘层中偶极子随高频电场来回反转产生,绝缘材料中的电导作用还会产生一部分泄露电流;这三种电流之和为电缆内高频电磁能量的等效转换,从而导致缆芯内电磁能量的快速衰减,波速随之改变;电缆电磁波波速的依频特性、材料特性和温度特性表明:电缆中波速度受多重因素的影响,仅凭单一条件无法准确计量波速变化趋势。本文分析三芯电缆铜屏蔽层和铠装层上暂态环流机理,并开展试验进行测算,结果表明护层电流信号完全可以用于电缆故障在线测距;接着通过离线试验探究离线法中注入信号的行波过程,通过距离与波速的曲线探析行波在护层上的衰减特征。利用模型迁移的思想,将离线注入法测距模型利用电磁时间反演不变原理实现带分支电缆故障在线测距。首先运用零序电流积分值在线确定故障区段,利用离线注入测距法确定电缆护层电流行波波速,再利用故障电缆段首端测点将时间反演后的信号注入有损电缆线路中,分析反演注入信号在各个猜测故障点的能量聚焦情况以求取故障距离。

关键词：电缆模型感应环流波速度模型迁移在线测距

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基于光纤脉冲传输的海缆故障测距系统及方法

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电测与仪表 2020年第10期57卷 24-29,87页

作者：赵尊慧郑柒拾孙廷玺黄毓华李会军广东电网有限责任公司珠海供电局广东珠海519000 上海慧东电气设备有限公司上海200436

针对海底电缆运维技术,尤其是在线故障位置检测手段不足,如现有GPS对时在线测距装置电路复杂、成本高、可靠性差、定位精度低的问题,文中提出了一种基于光纤脉冲传输的海缆故障测距系统及方法。该系统利用海缆中的光纤传输脉冲信号,通... 详细信息

针对海底电缆运维技术,尤其是在线故障位置检测手段不足,如现有GPS对时在线测距装置电路复杂、成本高、可靠性差、定位精度低的问题,文中提出了一种基于光纤脉冲传输的海缆故障测距系统及方法。该系统利用海缆中的光纤传输脉冲信号,通过优化设计可编程计数单元延时方波脉冲和测距算法,消除测试盲区,实现海缆全长范围的在线故障位置检测功能。试验结果表明:该系统硬件简单、可靠性高、安装方便、定位精度高。

关键词：海底电缆故障在线测距光纤脉冲传输

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矿用供电线路在线监测与保护技术研究

矿用供电线路在线监测与保护技术研究

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作者：王梅西安电子科技大学

学位级别：硕士

煤矿井下的生产条件和工作环境都十分恶劣,井下情况比较复杂,所使用的电力电缆也容易出现故障,若不能及时排除,会引起爆炸,因此快速、有效的监测到故障及其故障发生的距离至关重要。目前国内外对于大电流接地系统故障测距的研究取得了... 详细信息

煤矿井下的生产条件和工作环境都十分恶劣,井下情况比较复杂,所使用的电力电缆也容易出现故障,若不能及时排除,会引起爆炸,因此快速、有效的监测到故障及其故障发生的距离至关重要。目前国内外对于大电流接地系统故障测距的研究取得了一定的成果,而对于矿井供电线路这些小电流接地系统还没有给与足够的重视。本文结合矿用供电网的实际情况和保护系统的现状,针对现有技术保护距离较短的缺点,提出了一种针对矿用供电线路的远距离故障在线监测的方案。当电力电缆发生故障后,会由故障点向所电缆的两端发射暂态行波,这个暂态行波包含着丰富的故障信息。本文首先通过ATP/EMTP对电力电缆进行建模,对不同的类型的故障进行仿真,提取故障暂态电流。然后根据小波对局部突变信号或者微弱变化信号处理上的优势,利用小波变换对暂态行波进行多分辨率分析,从而提出了一种针对矿用供电线路的电缆故障的单端行波在线测距算法。仿真结果表明此算法减小了传统方法受波速、线路长度、故障接地电阻因素的影响,提高了故障测距的精度。最后研制了基于上述算法的电缆故障测距系统的实验样机,主要由模拟通道传感单元、高速A/D采样单元、逻辑控制单元、数据处理、液晶显示和键盘中断等模块组成,基本实现了矿用供电线路的电力电缆在线测距功能。

关键词：矿井供电线路电缆故障在线测距小波变换

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